Koncentrace chloridu sodného v ovzduší u moře a vliv na zdraví

Znečištění ovzduší se stalo v minulém století symbolem devastace prostředí. Jako rizikový faktor, který může ovlivnit zdraví celých velkých skupin populace, začalo být širším okruhem odborné veřejnosti znečištění ovzduší vnímáno a zkoumáno v 20. století.

Vliv znečištění ovzduší na zdraví

Od těch dob bylo na světě publikováno tisíce odborných pojednání, která dokumentují vliv znečištěného ovzduší na zdravotní stav obyvatelstva, především na zvýšení nemocnosti a úmrtnosti. Předmětem zájmu jsou v první řadě onemocnění dýchacích cest, které jsou vstupní branou inhalační expozice, a tím i místem hlavních projevů účinku znečišťujících látek z ovzduší na lidský organismus.

Základem odborných informací o vztahu znečištění ovzduší a zdraví jsou dobře založené epidemiologické studie, které sledují na jedné straně zvolené ukazatele zdravotního stavu a na druhé straně charakteristiky kvality ovzduší dané oblasti a snaží se definovat jejich vztahy. Překážkou nalezení jednoduchých a jednoznačných kauzálních vztahů je skutečnost, že existuje velmi mnoho spolupůsobících faktorů.

Jde v první řadě o vliv momentální epidemiologické situace, tedy vliv infekčních agens, stav odolnosti organismu, vliv životního stylu (kouření a pod.) ale také třeba vliv socioekonomické situace a z ní plynoucích rozdílů v chování za určitých situací. A to nejen akutní, tedy přímou odezvu na zvýšené koncentrace konkrétních znečišťujících látek, ale i chronický, v důsledku dlouholetého expozice znečištěnému ovzduší.

Efekt se projevuje podle konkrétní situace škálou projevů od zvýšeného výskytu subjektivních obtíží (kašel, pálení očí, ztížené dýchání) přes změny náležitých parametrů dýchacích funkcí, zhoršení obtíží u chronicky nemocných, zvýšení nemocnosti na dýchací choroby, chronické změny mízních uzlin a ovlivnění růstových ukazatelů u dětí až po zvýšení úmrtnosti osob oslabených chronickým onemocněním respiračního a kardiovaskulárního ústrojí.

Čtěte také: Imise a kvalita ovzduší

V poslední době jsou epidemiologické studie zaměřené na hodnocení vztahu mezi ovzduším a zdravím doplňována sledováním biomarkerů v organismu populace. Jako biomarkery jsou označovány látky, jejich metabolity, i další biologické, biochemické i molekulární změny v organismu člověka, o nichž je prokázáno, že souvisejí s expozici sledované látce, faktoru či komplexní směsi prostředí.

Biomarkery mohou informovat o tom, že látka skutečně vstoupila do organismu, pronikla k cílovým orgánům, nebo již způsobila časné nežádoucí účinky související s expozici (např. změny hematologické, imunologické, biochemické, enzymatické i cytogenetické).

Akutní a chronické účinky znečištění ovzduší

Pro hodnocení chronického vlivu znečišťujících látek z venkovního ovzduší na organismus je charakteristická skutečnost, že se jedná o působení nízkých koncentrací, jejichž toxický účinek je obtížně prokazatelný a je nutno jej extrapolovat. Podle toho v jaké časové návaznosti na expozici dojde ke vzniku subjektivních obtíží a objektivních známek onemocnění jsou rozlišovány účinky akutní, subchronické až chronické a pozdní.

Látky obsažené ve vdechovaném vzduchu se mohou uplatnit ve všech etážích dýchacího ústrojí. Akutní účinek je závislý na jejich složení. Účinky plynných škodlivin na sliznice dýchacích cest jsou závislé na rozpustnosti látky ve vodě a tím i v tělních tekutinách. Místo působení je ovlivněno mimo jiné např. přítomností prašného aerosolu a velikostí částic, které jej tvoří.

Kontakt těchto látek se sliznicí dýchacích cest může vyvolat pocit pálení, dráždění, reflexivní kašel až bron-chokonstrikci. Dále působí na bronchiálni a plicní cévy a na mukózní membrány. Delší expozice vyvolá funkční změny povrchových buněk, např. změny ciliární aktivity, zvýšení produkce mukózních žláz a další.

Čtěte také: Koncentrace mikroorganismů v ovzduší

Jedním z důsledků působení na organismus je ovlivnění (alterace) plicních funkcí. Vzhledem k popsaným změnám je pochopitelné, že dochází např. Působí přímo na sliznice dýchacích cest svým dráždivým účinkem. Díky dobré rozpustnosti ve vodě je většina oxidu siřičitého resorbována mukózními membránami v dutině nosní a dalších partiích horních cest dýchacích a jen malé množství proniká dál do dolních cest dýchacích.

Účinky vybraných znečišťujících látek

Oxid siřičitý

Oxid siřičitý, který je vstřebán do krve, se vylučuje po biotransformaci v játrech převážně prostřednictvím ledvin. Expozice vysokým koncentracím (kolem 10000 ug.m3) způsobuje bron-chokonstrikci, bronchitídu a tracheitidu. Interindividuální rozdíly v citlivosti jsou extrémně velké u zdravých jedinců a ještě větší u astmatiků.

Zúžení dýchacích cest je způsobováno jednak jejich drážděním, jednak zvýšenou produkcí hlenu. Toto vede k zvýšení dechového odporu. Téměř vždy se současně uplatňuje vliv oxidu sírového a síranového ani-ontu, které vznikají z oxidu siřičitého reakcemi v ovzduší.

Prachové částice

Z hlediska původu jde o částice organické i anorganické, které se do ovzduší dostávají z přírodních zdrojů i z lidské činnosti (doprava a průmysl). Účinek prachových částic na organismus je závislý na složení, tvaru a velikosti částic, které ho tvoří. Větší částice (nad 100 um) sedimentují velmi rychle a do dýchacích cest se prakticky nedostanou.

Částice jejichž velikost je mezi 100 a 10 um jsou většinou zachyceny v horních cestách dýchacích, částice menší než 10 um pronikají do dolních partií dýchacích cest a bývají proto také nazývány thorakálními částicemi. Částečně jsou odstraňovány aktivitou ciliárního epitelu, částečně fagocytovány a ukládány v intersticiu a lymfatické tkáni. Prach tak zatěžuje samočisticí mechanismy plic.

Čtěte také: Jednotky měření v ovzduší

Částice menší než 2,5 um se dostávají až do plicních alveolu a jsou někdy nazývány respirabilními částicemi. Částice submikronické jsou z velké části opět strhávány vydechovaným vzduchem a dostávají se ven z organismu. Účinek prachu je závislý na složení částic, na rozpustnosti v tělních tekutinách a na biologické aktivitě.

Význam mají prachové částice také jako nosič plynných znečištěnin, které jsou takto lépe transportovány do dolních partií dýchacích cest.

Oxidy dusíku

Hlavním zdrojem oxidů dusíku je spalování fosilních paliv ve stacionárních emisních zdrojích (vytápění, elektrárny) a v motorových vozidlech. Zdravotní rizika plynoucí z eexpozice oxidům dusíku se odvozují od nepříznivých účinků oxidu dusičitého. Dominantní je dráždivý účinek.

N02 v důsledku své malé rozpustnosti ve vodě proniká do dolních dýchacích cest a plicní periferie, kde působí mechanismem peroxidace lipidů a různým působením vzniklých volných radikálů. Více než 60% vdechnutého N02je absorbováno a v krvi konvertováno na dusitany a dusičnany. Tvorbou kyseliny dusité a dusné poškozuje povrchové membrány buněk.

Překročení krátkodobé imisní koncentrace 200 ug.m3 nevylučuje při spolupůsobení dalších faktorů (chlad, námaha apod.) zhoršení zdravotního stavu pro některé zvláště citlivé osoby s astmatickými obtížemi a chronickou obštrukční bronchitídou, i když toto zhoršení je popisováno většinou až od 400 ug.m3 při jednohodinové expozici.

Při expozici oxidu dusičitému (kolem 200 ug.m3 u alergiků a kolem 2000 ug.m3 u zdravých jedinců) bylo zjištěno zvýšení citlivosti na histamin vedoucí k bronchokonstrikci. Pro děti znamená expozice N02 zvýšené riziko respiračních onemocnění v důsledku snížení plicních funkcí, zvýšené reaktivity dýchacích cest a snížené obranyschopnosti.

Oxid uhelnatý

Nejvýznamnějším zdrojem oxidu uhelnatého ve venkovním ovzduší jsou všechny spalovací procesy. Hlavním mechanizmem účinku je vznik karboxyhemoglobinu, který omezuje kapacitu krve pro přenos kyslíku. Akutní otrava se projevuje bolestmi hlavy, závratí, srdečními obtížemi a malátností.

Dále se oxid uhelnatý váže na jiné bílkoviny a podle postiženého cílového orgánu se objevují různé příznaky. V nižších koncentracích může vyvolávat poruchy kardiovaskulární a neurologické. Z hlediska ochrany zdraví je doporučováno, aby hladina COHb v krvi nepřesáhla 2,5% - to je hodnota, která nemá negativní následky ani pro citlivou populaci.

Ozón

Troposférický ozón je typickou druhotně vznikající škodlivinou. Žádný významný zdroj, který by vypouštěl do ovzduší ozón, totiž neexistuje. Určité malé množství ozónu se vyskytuje v ovzduší přirozeně, po bouřce a v horských oblastech. Další ozón v přízemní vrstvě vzduchu je již způsoben lidskou činností.

Vzniká fotochemickými reakcemi primárních znečištěnin, zejména oxidů dusíku a těkavých organických látek. Z oxidu dusičitého vzniká oxid dusnatý a atomární kyslík, který se ihned sloučí s molekulou kyslíku na ozón. Současně probíhá zpětná oxidace NO, způsobující úbytek ozónu.

Dynamika chemických procesů je velmi složitá, závisí na vzájemném poměru koncentrací látek vstupujících do reakcí a na fyzikálních parametrech (teplota, sluneční záření), ovlivňujících reakční rychlost. Ozón je jedno z nejsilnějších známých oxidačních činidel. Dráždí oční spojivky a dýchací cesty.

Ve vyšších koncentracích dochází drážděním ke stažení dýchacích cest. Hlavním mechanismem účinku na biochemické úrovni je oxidace sul-fhydrylových skupin aminokyselin enzymů a bílkovin nebo oxidace polynenasycených mastných kyselin na peroxidy mastných kyselin.

Akutní účinky byly u zdravých dospělých cvičících jedinců zaznamenány již při koncentraci ozónu 160 ug.m3 po dobu 6 hodin (u dětí a mladých lidí při koncentraci 120 ug.m3 po dobu 8 hodin). Zvýšenou citlivost vůči expozici ozónu vykazují osoby s chronickými obstrukčními onemocněními plic a astmatem.

Těkavé organické látky (VOC)

Představují rozsáhlou skupinu organických sloučenin různé struktury a vlastností. Mezi nejvýznamnější patří alifatické a aromatické uhlovodíky a jejich halogenované deriváty, dále terpeny a aldehydy. Do ovzduší jsou emitovány především z průmyslové výroby a z dopravy. Z hlediska vlivu na zdraví je nejvýznamnější těkavou organickou látkou benzen.

Jeho hlavními zdroji jsou emise výfukových plynů, manipulace s pohonnými hmotami a cigaretový kouř. Při dlouhodobé expozici má, v závislosti na koncentracích, účinky hematotoxické, genotoxické, imuno-toxické a karcinogenní. Poškozuje kostní dřeň a způsobuje změny buněčných krevních elementů a vznik leukocytope-nie, trombocytopenie a aplastické anémie.

Dalšími aromatickými sloučeninami ze skupiny VOC, které mohou být přítomny v ovzduší, jsou toluen, etylben-zen, xyleny a styren. Menší inhalační zátěž těmito látkami se projevuje drážděním sliznic dýchacích cest, očí a pocitem tlaku v hlavě, při větší zátěži dominuje působení na CNS (vzrušení, opilost, křeče, bezvědomí a poruchy nebo zástava dýchání).

Polyaromatické uhlovodíky (PAU)

PAU jsou velkou skupinou několika set různých sloučenin se dvěma nebo více kondenzovanými benzenovými jádry v molekule. Vznikají při nedokonalém spalování uhlíkatých látek. Mají schopnost přetrvávat v prostředí, kumulují se ve složkách prostředí a v živých organismech, jsou lipofilní a vyznačují se řadou nežádoucích zdravotních účinků.

PAU patří mezi nepřímo působící genotoxické sloučeniny, kdy elektrofilní metabolity schopné se kovalentně vázat na DNA a poškozovat přenos genetické informace vznikají v průběhu biotransformačního procesu po vstupu základní látky do organismu. Elektrofilní metabolity kovalentně vázané na DNA představují základ karcinogenního potenciálu PAU.

Z dalších nežádoucích účinků PAU je zmiňován zásah do endokrinní rovnováhy (jsou zahrnovány mezi endokrinní disruptory). Vliv PAU na poruchy reprodukce byl dokumentován vzestupem IUGR (intrauterinní růstové retardace) korelujícím s výší expozice těhotných v prvním trimestru.

Systém monitorování znečištění ovzduší v ČR

Zdravotní a ekologické důvody vedly téměř na celém světě k zavedení systematického sledování znečištění ovzduší měřením nejběžnějších znečišťujících látek. Výsledky měření slouží k vyhodnocování úrovně znečištění, formulování opatření, které musí provést provozovatelé zdrojů znečištění a k jejich následné kontrole, k hodnocení zdravotních rizik, sledování trendů kvality ovzduší atd.

Kromě rutinních měření je v České republice od roku 1994 v provozu celostátní Systém monitorování zdravotního stavu obyvatel ve vztahu k životnímu prostředí, který je garantován Ministerstvem zdravotnictví a Státním zdravotním ústavem. Tento Systém formou odborných a souhrnných výročních zpráv poskytuje podklady pro rozhodování státní správy, orgány ochrany veřejného zdraví i informace pro odbornou veřejnost.

V oblasti vlivu ovzduší na zdraví je sledována incidence ošetřených akutních respiračních onemocnění a prevalence alergických onemocnění u dětí. Současně jsou monitorovány koncentrace základních i speciálních škodlivin v ovzduší a sledována expozice populace.

V roce 2002 vstoupila v ČR v platnost nová legislativa pro ochranu ovzduší plně reflektující předpisy Evropské unie. Imisní limity, podmínky a způsob sledování a hodnocení kvality ovzduší stanovuje Zákon o ochraně ovzduší č. 86/2002 Sb. a Nařízení vlády č. 350/ 2002 Sb.

Přípustnou úroveň znečištění ovzduší určují hodnoty imisních limitů, meze tolerance (část imisního limitu, o kterou smí být překročen) a četnost překročení pro jednotlivé znečišťující látky, které vycházejí ze současného stavu znalostí o působení těchto látek na lidský organismus a na životní prostředí. Imisní limity jsou stanoveny s takovým bezpečnostním faktorem, že při jejich dodržení je vědecky odůvodněný předpoklad, že znečisťující látky nebudou mít negativní vliv na zdraví.

Berou v úvahu i citlivější jedince a dlouhodobý, rozumí se celoživotní výskyt znečisťujících látek v ovzduší. Odlišnou funkci mají tzv. zvláštní imisní limity (varovné limity), které slouží k ochraně před takovou úrovní znečištění, při jejímž překročení hrozí bezprostřední poškození zdraví nebo ekosystému. Zákon o ochraně ovzduší č. 86/2002 Sb. stanovuje podmínky a opatření pro případ vyhlášení smogové situace, která ...

Fluoridy v životním prostředí

Fluor je chemicky velmi reaktivní prvek, který s kovy tvoří soli - fluoridy. Fluoridy mohou být toxické látky nebezpečné pro zdraví mnohých organismů. Čisté fluoridy jsou bílé až našedlé krystalické či prachové látky.

Fluoridy jsou uvolňovány do životního prostředí přirozenými i antropogenními cestami. Tyto přirozené zdroje fluoridů ale fungují v jisté rovnováze a bez zásahů člověka nepředstavují pro životní prostředí žádná významnější rizika. Člověk v rámci antropogenních činností uvolňuje do životního prostředí další významná množství fluoridů.

Uhlí obsahuje určitá množství fluoridů, která se během spalování uvolňují a mohou se takto dostávat do životního prostředí. Spalování uhlí představuje nejvýznamnější antropogenní zdroj fluoridů. Fluoridy se také mohou do životního prostředí dostávat z průmyslových procesů, kde jsou využívány, v důsledku netěsností či závad aparatur nebo nedbalosti obsluhy.

Existují určitá velmi nízká přirozená množství fluoridů, která se v životním prostředí nacházejí a patří do obecně fungující rovnováhy a celkově ekosystémům a životnímu prostředí neškodí. Člověk ale svou antropogenní činností do životního prostředí uvolňuje další nadbytečná množství těchto látek, a tím jejich koncentraci zvyšuje.

V místech s vyššími koncentracemi fluoridů může docházet ke škodlivým vlivům v důsledku bioakumulace fluoridů v živých organismech a následnému možnému škodlivému působení.

Vliv fluoridů na organismy

Fluoridy se shromažďují v kostních tkáních suchozemských obratlovců. Ve vyšších koncentracích mohou poškozovat vegetaci. Fluor se silně váže s vápníkem a hořčíkem a zamezuje těmto základním živinám vykonávat jejich biochemické funkce. To je základem toxicity anorganických fluoridů. Akumulují se také ve vodních organismech, do nichž se dostávají přímo z vody, nebo v menší míře prostřednictvím potravy.

Ve vodě se fluoridy silně váží k ostatním prvkům (hliník, vápník, hořčík) a společně sedimentují. V půdách se fluoridy adsorbují minimálně, proto je možný jejich transport podzemními vodami. Mohou tak komplexně negativně ovlivnit celé fungování ekosystémů. Fluoridy je nutné považovat za perzistentní látky, tedy látky odolávající přirozeným rozkladným procesům.

Již bylo zmíněno, stopová množství těchto látek jsou pro zdravý život mnoha organismů včetně člověka potřebná. Vyšší množství samozřejmě způsobují negativní vlivy. Obecně platí, že 80% je absorbováno potravou a pouze malé množství se vstřebává přes plíce.

Fluoridový anion je protoplasmatický jed, ovlivňuje funkce řady enzymů a váže ionty vápníku. Expozice způsobuje podráždění kůže a očí, nosu, dýchacích cest a plic. Vyšší koncentrace způsobují ztrátu chuti k jídlu, nevolnost, zvracení, zúžením zornic, změny srdeční činnosti a bolest v krajině břišní.

Přežije-li otrávený, projeví se následky poškozením ledvin (anurie) a jater (žloutenka). K akutní otravě může vést i inhalace prachu. Opakované expozice fluoridům způsobují jejich nadměrné ukládání v kostech a zubech.

Dochází potom k tzv. „fluoróze“, která se projevuje bolestí a mramorovým zabarvením zubů (bílé křídové skvrny na sklovině, později žluté až černé). Chronická otrava se může projevovat také kalcifikací (ztlustnutím) vazů se subjektivními revmatickými obtížemi.

tags: #koncentrace #chloridu #sodného #v #ovzduší #u

Oblíbené příspěvky:

• Ekologie a ochrana životního prostředí
• Uhelná skladka a Podyjí
• Analýza environmentálního pojištění
• O svozu odpadu
• Recenze ekologických českých plen